(57)【要約】【課題】ピクセル内の空間をより効率的に利用し、従来のピクセルと比べてピクセルの開口率を増加させることを可能にするレイアウトおよび電子部品構造体を提供する。【解決手段】有機電子デバイスがピクセルを含む。１つの実施形態においては有機電子デバイスは、ボトム・エミッション電子デバイスである。ピクセルは少なくとも４０％の開口率を有する。別の実施形態においては、ピクセルは第１の側部と、その第１の側部に対向する第２の側部とを有する。平面図で見ると、データ線および第１の電源線は、ピクセルの長さに沿って延びる長さを有し、第２の側部と比べて第１の側部のより近くに位置する。さらに別の実施形態においては、有機電子デバイスは基板と、データ線と、電源線とを含む。ピクセルは、選択トランジスタと駆動トランジスタとを含む。第１のピクセル内ではデータ線および第１の電源線の各々は、選択トランジスタと比べて基板のより近くに位置する。【選択図】図１
2006189852.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピクセルを含む有機電子デバイスであって、前記ピクセルは、
ピクセル駆動回路と、
前記ピクセル駆動回路に結合される第１の電子部品と、
を含み、
前記有機電子デバイスはボトム・エミッション電子デバイスであり、かつ
前記ピクセルが少なくとも４０％の開口率を有する、
ことを特徴とする有機電子デバイス。
【請求項２】
前記開口率は少なくとも５３％であることを特徴とする、請求項１に記載の有機電子デバイス。
【請求項３】
前記開口率は少なくとも５６％であることを特徴とする、請求項１に記載の有機電子デバイス。
【請求項４】
前記ピクセル駆動回路は選択トランジスタと駆動トランジスタとを含むことを特徴とする、請求項１に記載の有機電子デバイス。
【請求項５】
前記ピクセルは該ピクセルの長さに沿って延びる側部を含み、
前記第１の電子部品は放射線放出エリアまたは放射線反応エリアを有し、
平面図で見ると、前記ピクセル駆動回路内のすべての電子部品は、前記ピクセルの前記側部と、前記第１の電子部品の前記放射線放出エリアまたは前記放射線反応エリアとの間に位置し、かつ
前記平面図で見ると、前記ピクセル駆動回路は前記ピクセルの前記側部の前記長さの少なくとも半分に沿って延びる、
ことを特徴とする、請求項４に記載の有機電子デバイス。
【請求項６】
基板と、
前記選択トランジスタに接続されるデータ線と、
前記駆動トランジスタに結合される電源線と、
をさらに含み、
前記ピクセル内では、前記データ線および前記電源線の各々は、選択トランジスタと比べて前記基板のより近くに位置する、
ことを特徴とする、請求項４に記載の有機電子デバイス。
【請求項７】
第１の側部と該第１の側部に対向する第２の側部とを有する第１のピクセルであって、前記第１および第２の側部は第１のピクセルの長さに沿って延びる、第１のピクセルと、
前記第１のピクセルに結合されるデータ線と、
前記第１のピクセルに結合される第１の電源線と、
を含み、
平面図で見ると、前記データ線および前記第１の電源線は、前記第１のピクセルの前記長さに沿って延びる長さを有し、前記第２の側部と比べて前記第１の側部のより近くに位置する、
ことを特徴とする有機電子デバイス。
【請求項８】
基板と選択線とをさらに含み、
前記第１のピクセル内では、
前記データ線および前記第１の電源線の各々は前記基板と前記選択線との間に位置し、
前記選択線は前記基板と選択トランジスタのチャネル領域との間に位置する、
ことを特徴とする、請求項７に記載の有機電子デバイス。
【請求項９】
第２の電子部品を含む第２のピクセルをさらに含み、
前記第２の電子部品は放射線放出エリアまたは放射線反応エリアを有し、
前記平面図で見ると、実質的に、前記第１のピクセルの前記ピクセル駆動回路はいずれも、前記第１および第２の電子部品の前記放射線放出エリアまたは放射線反応エリアの間には位置しない、
ことを特徴とする、請求項７に記載の有機電子デバイス。
【請求項１０】
基板と、
データ線と、
第１の電源線と、
第１のピクセルと、
を含み、
前記第１のピクセルは、前記基板上に位置して選択トランジスタと駆動トランジスタとを含むピクセル駆動回路を含み、
前記データ線は前記選択トランジスタに接続され、
前記第１の電源線は前記駆動トランジスタに結合され、
前記第１のピクセル内では、前記データ線および前記第１の電源線の各々は、前記選択トランジスタと比べて前記基板のより近くに位置する、
ことを特徴とする有機電子デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、電子デバイスに関し、より特定的には、ピクセルを含む有機電子デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
有機電子デバイスを含む電子デバイスは、日常生活において幅広く利用され続けている。有機電子デバイスの例には、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）が含まれる。アクティブ・マトリックスＯＬＥＤ（ＡＭＯＬＥＤ）ディスプレイは、各々がピクセル回路を有する複数のピクセル（画素子）を含む。
【０００３】
【特許文献１】米国特許出願第１０／８４０，８０７号
【非特許文献１】ＣＲＣ  Ｈａｎｄｂｏｏｋ  ｏｆ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  ａｎｄ  Ｐｈｙｓｉｃｓ、８１ｓｔ  Ｅｄｉｔｉｏｎ（２０００）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来のピクセルは、ピクセルの幅に沿った一対の対向する短い側部と、ピクセルの長さに沿った一対の対向する長い側部とを持つ矩形形状を有する。従来の１つのレイアウトでは、ピクセルに接続されるデータ線およびＶｄｄ線は、ピクセルの対向する側部に沿って位置し、ＯＬＥＤは、それらのデータ線とＶｄｄ線の間に位置する。典型的なピクセルのレイアウトは、ピクセル駆動回路を有し、平面図で見ると、そのピクセル駆動回路によって占有されるエリアが、長い側部の間に位置し、短い側部の一方から他方の短い側部に向かって部分的に延びるようになっている。その同じレイアウトは、長い側部の間に位置し他方の短い側部からピクセル駆動回路に向かって延びる、ＯＬＥＤによって占有されるエリアを有する。このレイアウトを用いる開口率は、ボトム・エミッション電子デバイスについては、典型的には３５％程度である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明による有機電子デバイスはピクセルを含む。本発明の１つの態様においては、ピクセルは、ピクセル駆動回路と、そのピクセル駆動回路に結合される第１の電子部品とを含む。有機電子デバイスは、ボトム・エミッション電子デバイスである。ピクセルは、少なくとも４０％の開口率を有する。
【０００６】
本発明の別の態様においては、有機電子デバイスは、第１の側部とその第１の側部に対向する第２の側部とを有する第１のピクセルを含む。第１および第２の側部は、第１のピクセルの長さに沿って延びる。有機電子デバイスはさらに、第１のピクセルに結合されるデータ線と、その第１のピクセルに結合される第１の電源線とを含む。平面図で見ると、データ線および第１の電源線は、第１のピクセルの長さに沿って延びる長さを有し、第２の側部と比べて第１の側部のより近くに位置する。
【０００７】
さらに本発明の別の態様においては、有機電子デバイスは、基板と、データ線と、第１の電源線と、第１のピクセルとを含む。第１のピクセルは、基板上に位置するピクセル駆動回路を含み、そのピクセル駆動回路は、選択トランジスタと駆動トランジスタとを含む。データ線は、選択トランジスタに接続され、第１の電源線は、駆動トランジスタに結合される。第１のピクセル内では、データ線および第１の電源線の各々は、選択トランジスタと比べて基板のより近くに位置する。
【０００８】
以上の概略的な説明および以下の詳細な説明は、例示的で説明的なものに過ぎず、特許請求の範囲で定義される本発明を限定するものではない。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明は、例示として示されるものであり、添付図面に限定されるものではない。
【００１０】
当業者であれば、図面内の要素は、簡単かつ明確にするために示されており、必ずしも縮尺に合わせて描かれてはいないことが、分かる。例えば、図面内の要素の幾つかの寸法は、本発明の実施形態の理解を高めることを助けるために、他の要素に対して誇張された場合がある。
【００１１】
有機電子デバイスはピクセルを含む。１つの実施形態においては、ピクセルは、ピクセル駆動回路と、そのピクセル駆動回路に結合される第１の電子部品とを含む。有機電子デバイスは、ボトム・エミッション電子デバイスである。ピクセルは、少なくとも４０％の開口率を有する。別の実施形態においては、開口率は少なくとも５３％であり、さらに別の実施形態においては、開口率は少なくとも５６％である。
【００１２】
さらに別の実施形態においては、ピクセル駆動回路は、選択トランジスタと駆動トランジスタとを含む。特定の実施形態においては、ピクセルは、ピクセルの長さに沿って延びる側部を含む。第１の電子部品は、放射線放出エリアまたは放射線反応エリアを有する。平面図で見ると、ピクセル駆動回路内のすべての電子部品は、ピクセルの側部と、第１の電子部品の放射線放出エリアまたは放射線反応エリアとの間に位置する。平面図で見ると、ピクセル駆動回路は、ピクセルの側部の長さの少なくとも半分に沿って延びる。さらに特定の実施形態においては、有機電子デバイスはさらに、ピクセル駆動回路の少なくとも一部と第１の電子部品の放射線放出エリアまたは放射線反応エリアとの間に位置する黒色層を含む基板構造体を含む。
【００１３】
別の特定の実施形態においては、有機電子デバイスはさらに、基板と、選択トランジスタに接続されるデータ線と、駆動トランジスタに結合される電源線とを含む。ピクセル内では、データ線および電源線の各々は、選択トランジスタと比べて基板のより近くに位置する。
【００１４】
さらに別の実施形態においては、ピクセルは、第１の側部と、その第１の側部に対向する第２の側部とをさらに含み、その第１および第２の側部は、ピクセルの長さに沿って延びる。データ線はピクセルに結合され、電源線はそのピクセルに結合される。平面図で見ると、データ線および電源線は、ピクセルの長さに沿って延びる長さを有し、第２の側部と比べて第１の側部のより近くに位置する。
【００１５】
１つの実施形態においては、有機電子デバイスは、第１の側部とその第１の側部に対向する第２の側部とを有する第１のピクセルを含む。第１および第２の側部は、第１のピクセルの長さに沿って延びる。有機電子デバイスはさらに、第１のピクセルに結合されるデータ線と、その第１のピクセルに結合される第１の電源線とを含む。平面図で見ると、データ線および第１の電源線は、第１のピクセルの長さに沿って延びる長さを有し、第２の側部と比べて第１の側部のより近くに位置する。
【００１６】
別の実施形態においては、有機電子デバイスはさらに基板を含む。第１のピクセルは、選択トランジスタと駆動トランジスタとを含む。データ線は選択トランジスタに接続され、第１の電源線は駆動トランジスタに結合される。第１のピクセル内では、データ線および第１の電源線の各々は、選択トランジスタと比べて基板のより近くに位置する。特定の実施形態においては、有機電子デバイスはさらに、基板および選択線を含む。第１のピクセル内では、データ線および第１の電源線の各々は、基板と選択線との間に位置し、その選択線は、基板と選択トランジスタのチャネル領域との間に位置する。別の特定の実施形態においては、有機電子デバイスは電子部品をさらに含む。電子部品は、駆動トランジスタおよび第２の電源線に接続される。
【００１７】
さらに別の実施形態においては、第１のピクセルはさらに、放射線放出エリアまたは放射線反応エリアを有する第１の電子部品とピクセル駆動回路とを含む。平面図で見ると、ピクセル駆動回路内のすべての電子部品は、第１のピクセルの第１の側部と第１の電子部品の放射線放出エリアまたは放射線反応エリアとの間に位置し、ピクセル駆動回路は、その第１のピクセルのその第１の側部の長さの少なくとも半分に沿って延びる。特定の実施形態においては、有機電子デバイスは、第２の電子部品を含む第２のピクセルをさらに含む。第２の電子部品は、放射線放出エリアまたは放射線反応エリアを有する。平面図で見ると、実質的には、第１のピクセルのピクセル駆動回路はいずれも、第１および第２の電子部品の放射線放出エリアまたは放射線反応エリアの間には位置しない。
【００１８】
１つの実施形態においては、有機電子デバイスは、基板と、データ線と、第１の電源線と、第１のピクセルとを含む。第１のピクセルは、基板上に位置するピクセル駆動回路を含み、そのピクセル駆動回路は、選択トランジスタと駆動トランジスタとを含む。データ線は、選択トランジスタに接続され、第１の電源線は、駆動トランジスタに結合される。第１のピクセルの内部では、データ線および第１の電源線の各々は、選択トランジスタと比べて基板のより近くに位置する。
【００１９】
別の実施形態においては、有機電子デバイスはさらに選択線を含む。第１のピクセルの内部では、データ線および第１の電源線の各々は、基板と選択線との間にあり、その選択線は、基板と選択トランジスタのチャネル領域との間にある。さらに別の実施形態においては、有機電子デバイスはさらに第１の電子部品を含む。第１の電子部品は、駆動トランジスタおよび第２の電源線に接続される。
【００２０】
さらに別の実施形態においては、第１のピクセルは、その第１のピクセルの長さに沿って延びる第１の側部と、放射線放出エリアまたは放射線反応エリアを有する第１の電子部品とを含む。平面図で見ると、ピクセル駆動回路内のすべての電子部品は、第１のピクセルの第１の側部と第１の電子部品の放射線放出エリアまたは放射線反応エリアとの間にあり、ピクセル駆動回路は、その第１のピクセルのその第１の側部の長さの少なくとも半分に沿って延びる。特定の実施形態においては、有機電子デバイスは、第２の電子部品を含む第２のピクセルをさらに含む。第２の電子部品は、放射線放出エリアまたは放射線反応エリアを有する。平面図で見ると、第１のピクセルのピクセル駆動回路はいずれも、実質的には、第１および第２の電子部品の放射線放出エリアまたは放射線反応エリアの間には位置しない。
【００２１】
さらなる実施形態においては、平面図で見ると、データ線および電源線は、第１のピクセルの長さに沿って延びる長さを有し、第２の側部と比べて第１の側部のより近くに位置する。
【００２２】
以下の詳細な説明では、最初に用語の定義および説明を扱い、続いて回路図、ピクセル・レイアウトおよび電子デバイス製造、他の実施形態を扱い、最後に利点を扱う。
１．用語の定義および説明
後述の実施形態の詳細を扱う前に、幾つかの用語を定義または説明する。「アモルファス・シリコン（ａ−Ｓｉ）」という用語は、識別可能な結晶構造を持たない１つまたは複数のシリコン層を意味することが意図される。
【００２３】
「開口率(ａｐｅｒｔｕｒｅ  ｒａｔｉｏ)」という用語は、ピクセルの総面積に対する、放射線を放出するかまたはそれに反応するために利用されるピクセルの面積の比率を意味することが意図される。開口率は、典型的には、パーセントとして表される。
【００２４】
「アレイ」、「周辺回路」、および「遠隔回路(ｒｅｍｏｔｅ  ｃｉｒｃｕｉｔｒｙ)」という用語は、電子デバイスの異なる範囲または部品を意味することが意図される。例えば、アレイは、（通常は、列および行によって示される）規則的な配列内のピクセル、セル、または他の構造体を含むことがある。アレイ内のピクセル、セル、または他の構造体は、そのアレイと同じ基板上ではあるがアレイ自体の外部に位置する周辺回路によって、局所的に制御することができる。遠隔回路は、典型的には、周辺回路から離れて位置し、（典型的には周辺回路を介して）信号をアレイに送信するか、またはそのアレイから信号を受信することができる。遠隔回路は、アレイとは無関係の機能を実行することもできる。遠隔回路は、アレイを有する基板上にあってもなくてもよい。
【００２５】
「黒色層(ｂｌａｃｋ  ｌａｙｅｒ)」という用語は、対象となる波長またはスペクトルでの放射線の約１０％しか透過しない層を意味することが意図される。
【００２６】
ディスプレイまたは他の電子デバイスについて言う場合の「ボトム・エミッション(ｂｏｔｔｏｍ  ｅｍｉｓｓｉｏｎ)」という用語は、（ａ）放射線放出部品からの放射線を、その放射線放出部品が形成される基板を通して放出するように設計されているか、あるいは（ｂ）放射線反応部品への放射線を、その放射線反応部品が形成される基板を通して受け取るように設計されているか、または、（ｃ）これらのいずれかの組み合わせ、を意味することが意図される。
【００２７】
「チャネル領域」という用語は、電界効果トランジスタのソース／ドレイン領域間に位置し、電界効果トランジスタのゲート電極を介してバイアスをかけると、ソース／ドレイン領域間のキャリアの流れが影響を受けるかまたはそれが欠乏する領域を意味することが意図される。
【００２８】
「回路」という用語は、適切に接続され、適切な電位が与えられたときに、全体として機能を実行する電子部品の集合体を意味することが意図される。有機電子部品用のＴＦＴドライバ回路は、回路の一例である。
【００２９】
電子部品、回路、またはそれらの一部に関して、「接続される（ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ）」という用語は、２つまたはそれ以上の電子部品、２つまたはそれ以上の回路、または、少なくとも１つの電子部品と少なくとも１つの回路とのいずれかの組み合わせが、それらの間に位置する介在電子部品をまったく持たないことを意味することが意図される。寄生抵抗、寄生容量、またはその両方は、この定義においては電子部品とはみなされない。１つの実施形態においては、電子部品は、それらが互いに電気的に短絡され、実質的に同じ電圧にあるときに接続される。電子部品は、このような電子部品間で光信号を伝送することを可能にする光ファイバ線を用いて相互に接続できることに留意されたい。
【００３０】
「連続粒界シリコン」（「ＣＧＳ（ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ  ｇｒａｉｎ  ｓｉｌｉｃｏｎ）」）という用語は、個々の結晶が電界効果トランジスタのチャネル長に平行な向きに配向されるタイプのポリシリコンを意味することが意図される。配向結晶は、電荷が粒界に遭遇する頻度を減少させ、不規則に配向されたポリシリコン・チャネルと比べてチャネル領域全体の移動度をより高める結果をもたらす。
【００３１】
「完全に重なり合う（ｃｏｔｅｒｍｉｎｏｕｓ）」という用語は、同一の境界または一致する境界を有することを意味することが意図される。
【００３２】
「結合される(ｃｏｕｐｌｅｄ)」という用語は、２つまたはそれ以上の電子部品、２つまたはそれ以上の回路、２つまたはそれ以上のシステム、あるいは、（１）少なくとも１つの電子部品、（２）少なくとも１つの回路、または（３）信号（例えば、電流、電圧、または光信号）を一方から他方へ伝送できるような少なくとも１つのシステムのうちの少なくとも２つのいずれかの組み合わせの、接続、リンク、または関連を意味することが意図される。「結合される」についての限定されない例として、１つまたは複数の電子部品、１つまたは複数の回路もしくは１つまたは複数の電子部品、あるいは１つまたは複数の回路と、それらの間に接続されるスイッチ（例えば、１つまたは複数のトランジスタ）との間の直接接続を挙げることができる。
【００３３】
「データ線」という用語は、情報を含む１つまたは複数の信号を伝送する主要機能を有する信号線を意味することが意図される。
【００３４】
「設計ルール(ｄｅｓｉｇｎ  ｒｕｌｅｓ)」という用語は、電子部品、電子デバイス、またはこれらの組み合わせの設計が従うべきルールまたはガイドラインの組を意味することが意図される。設計ルールの組は、典型的には、その設計ルールの組が対応することができる構造の最小寸法によって言及される。
【００３５】
「駆動トランジスタ(ｄｒｉｖｉｎｇ  ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ)」という用語は、それ自体によって、または、１つまたは複数の他の電子部品と共に、別の電子部品に流れる信号強度（例えば、電流の量）を制御するトランジスタを意味することが意図される。
【００３６】
「電子部品」という用語は、電気的機能を実行する回路の最小レベルのユニットを意味することが意図される。電気部品は、トランジスタ、ダイオード、レジスタ、キャパシタ、インダクタなどを含むことができる。電子部品は、寄生抵抗（例えば、ワイヤの抵抗）または寄生容量（例えば、導体間のキャパシタが意図されたものでないかまたは偶発的な場合に、異なる電子部品に接続される２つの導体間の静電結合）を含まない。
【００３７】
「高さ（ｅｌｅｖａｔｉｏｎ)」という用語は、基準面への最短の距離を意味することが意図される。１つの実施形態においては、基準面は、基板の主面である。
【００３８】
「電界効果トランジスタ」という用語は、導電特性がゲート電極への電圧によって影響を受けるトランジスタを意味することが意図される。電界効果トランジスタは、接合型電界効果トランジスタ（ＪＦＥＴ）と、金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）、金属窒化酸化膜半導体（ＭＮＯＳ）電界効果トランジスタ、またはこれらの組み合せを含む金属絶縁体半導体電界効果トランジスタ（ＭＩＳＦＥＴ）とを含む。電界効果トランジスタは、（ｎ型キャリアがチャネル領域内を流れる）ｎチャネル型または（ｐ型キャリアがチャネル領域内を流れる）ｐチャネル型とすることができる。電界効果トランジスタは、（チャネル領域が同じ電界効果トランジスタのソース／ドレイン領域と比べて異なる導電型を有する）エンハンスメント型トランジスタまたは（同じ電界効果トランジスタのチャネル領域とソース／ドレイン領域とが同じ導電型を有する）デプレッション型トランジスタとすることができる。
【００３９】
「長さ」および「幅」という用語は、電子デバイスを平面図で見たときの寸法のことをいい、互いに実質的に垂直な寸法の対を意味することが意図され、長さは幅と等しいかまたはそれより大きい。
【００４０】
「低温ポリシリコン」（ＬＴＰＳ）という用語は、５５０℃程度の温度で堆積させた１つまたは複数のポリシリコン層を意味することが意図される。ＬＴＰＳを形成するためのプロセスの一例は、逐次的横方向結晶化（「ＳＬ３６２Ｓ」）であり、これは、改良型エキシマ・レーザ結晶化（ＥＬＣ）プロセスを用いて、より大きなサイズの配向粒子を形成し、ＬＴＰＳを形成するための従来のＥＬＣ技術と比べて電荷キャリアの移動度をより高めるものである。
【００４１】
設計ルールに言及するときには、「最小寸法」という用語は、設計ルールの組によって許容される構造の最小寸法を意味することが意図される。例えば、４ミクロン設計ルールについての最小寸法は、４ミクロンである。
【００４２】
「有機活性層」という用語は、有機層の少なくとも１つが、それ自体で、または異なる材料と接触しているときに、整流接合を形成することができる１つまたは複数の有機層を意味することが意図される。
【００４３】
「有機電子デバイス」という用語は、１つまたは複数の有機半導体の層または材料を含むデバイスを意味することが意図される。有機電子デバイスは、（１）電気エネルギーを放射線に変換するデバイス（例えば、発光ダイオード、発光ダイオード・ディスプレイ、ダイオード・レーザ、または照明パネル）、（２）電子的プロセスを通して信号を検出するデバイス（例えば、光検出器（例えば、光導電セル、フォトレジスタ、フォトスイッチ、フォトトランジスタ、光電管）、赤外線（ＩＲ）検出器、バイオセンサ）、（３）放射線を電気エネルギーに変換するデバイス（例えば、光起電力装置または太陽電池）、（４）１つまたは複数の有機半導体層を含む１つまたは複数の電子部品を含むデバイス（例えば、トランジスタまたはダイオード）、または、（１）から（４）までのデバイスのいずれかの組み合わせを含む。
【００４４】
「物理チャネル長」という用語は、電界効果トランジスタのソース／ドレイン領域間の実際の距離を意味することが意図される。
【００４５】
「ピクセル」という用語は、１つの電子部品に対応するアレイの一部と、もしあれば、その特定の１つの電子部品のために設けられる対応する１つまたは複数の電子部品とを意味することが意図される。１つの実施形態においては、ピクセルは、ＯＬＥＤと、その対応するピクセル駆動回路とを有する。本明細書に用いられるピクセルは、それらの用語が本明細書以外で当業者によって用いられるようなピクセルまたはサブピクセルとすることができることに留意されたい。
【００４６】
「ピクセル回路」という用語は、ピクセル内部の回路を意味することが意図される。１つの実施形態においては、ピクセル回路は、ディスプレイまたはセンサ・アレイに用いることができる。
【００４７】
「ピクセル駆動回路」という用語は、このような回路によって駆動する１つのみの電子部品についての１つまたは複数の信号を制御するピクセル内部の回路を意味することが意図される。
【００４８】
「ポリシリコン」という用語は、不規則に配向された結晶でできたシリコンの層を意味することが意図される。
【００４９】
「電源線」という用語は、電力を伝達する主要機能を有する信号線を意味することが意図される。
【００５０】
「主面」という用語は、電子部品が形成されるかまたは後に形成された基板の表面を意味することが意図される。
【００５１】
「放射線放出部品」という用語は、適切にバイアスをかけたときに対象となる波長または波長のスペクトルでの放射線を放出する電子部品を意味することが意図される。放射線は、可視光スペクトル内または可視光スペクトル外（紫外線（ＵＶ）または赤外線（ＩＲ））のものとすることができる。発光ダイオードが、放射線放出部品の一例である。
【００５２】
「放射線反応部品」という用語は、対象となる波長または波長のスペクトルでの放射線に反応することができる電子部品を意味することが意図される。放射線は、可視光スペクトル内または可視光スペクトル外（ＵＶまたはＩＲ）のものとすることができる。ＩＲセンサおよび光電池が、放射線反応部品の例である。
【００５３】
「整流接合」という用語は、半導体層内部の接合、または半導体層と異なる材料との間の界面によって形成される接合であって、１つの型の電荷キャリアがその接合を通って反対方向と比べて一方向に流れ易い接合を意味することが意図される。ｐｎ接合が、ダイオードとして用いることができる整流接合の一例である。
【００５４】
「選択線」という用語は、信号線の組の中の特定の信号線であって、その特定の信号線を作動させたときに、１つまたは複数の電子部品、１つまたは複数の回路、またはこれらのいずれかの組み合わせを作動させるのに用いられる１つまたは複数の信号を伝達する主要機能を有し、その特定の信号線を作動させたときに、その信号線の組の中の別の信号線と関連する１つまたは複数の他の電子部品、１つまたは複数の他の回路、またはこれらのいずれかの組み合わせを作動させない特定の信号線を意味することが意図される。信号線の組の中の信号線は、時間の関数として作動させることも作動させないこともできる。
【００５５】
「選択トランジスタ」という用語は、選択線上の信号によって制御され、ピクセル駆動回路の別の部分へのデータの流れを制御するトランジスタを意味することが意図される。
【００５６】
「半導体」という用語は、内部に形成されるかまたは異なる材料（例えば、金属含有材料）と接触したときに形成される整流接合を含むかまたは有することが可能な材料を意味することが意図される。
【００５７】
「信号」という用語は、電流、電圧、光信号、またはこれらのいずれかの組み合わせを意味することが意図される。信号は、電源からの電圧もしくは電流とするか、または、単独でもしくは他の信号と組み合わせてデータもしくは他の情報を表すものとすることができる。光信号は、パルス、強度、またはこれらの組み合わせに基づくものとすることができる。信号は、実質的に一定とする（例えば、電源電圧）か、または、時間の経過とともに変化させる（例えば、オンについてある電圧とし、オフについて別の電圧とする）ことができる。
【００５８】
「信号線」という用語は、１つまたは複数の信号を伝達させることができる線を意味することが意図される。伝達される信号は、実質的に一定とするか、または変化させることができる。信号線は、制御線、データ線、走査線、選択線、電源線、またはこれらのいずれかの組み合わせを含むことができる。信号線は、１つまたは複数の主要機能を果たすことができることに留意されたい。
【００５９】
「ソース／ドレイン領域」という用語は、電荷キャリアをチャネル領域に注入するかまたは電荷キャリアをチャネル領域から受け取る、電界効果トランジスタの領域を意味することが意図される。ソース／ドレイン領域は、電界効果トランジスタを通る電流の流れに応じて、ソース領域またはドレイン領域を含むことができる。ソース／ドレイン領域は、電流が電界効果トランジスタを通ってある方向に流れるときはソース領域として機能し、電流が電界効果トランジスタを通って反対方向に流れるときはドレイン領域として機能することができる。
【００６０】
「実質的に垂直な」という用語は、１つまたは複数の線、１つまたは複数の線分、または、１つまたは複数の平面のいずれかの組み合わせが、互いに垂直であるか、または、当業者が多少の偏差は重要ではないと考えるようにほぼ垂直であることを意味することが意図される。
【００６１】
「基板」という用語は、剛性があるものまたは柔軟性があるもののいずれかとすることができ、限定されるものではないが、ガラス、ポリマー、金属、もしくはセラミックス材料、またはこれらの組み合わせを含むことが可能な１つまたは複数の材料の１つまたは複数の層を含むことができる加工物を意味することが意図される。
【００６２】
「基板構造体」という用語は、基板上に位置する構造体であって、範囲または領域をより小さい範囲または領域に分ける主要機能を果たす構造体を意味することが意図される。加工物構造体は、陰極セパレータまたはウェル構造を含むことができる。
【００６３】
ここで用いられるときには、「備える」、「備えている」、「含む」、「含んでいる」、「有する」、「有している」、またはこれらの他のいずれかの変型は、非排他的な包含に及ぶことが意図される。例えば、要素の列挙を含む方法、プロセス、物品、または装置は、必ずしもそれらの要素のみに限定されるものではなく、こうした方法、プロセス、物品、または装置に明示的に列挙されない他の要素またはそれらに固有ではない他の要素を含むことができる。さらに、明示的に反対のことを述べていない限り、「または」は、「包含的論理和」を指し、「排他的論理和」ではない。例えば、条件ＡまたはＢは、以下のもの、すなわち、Ａが真であり（すなわち、存在する）かつＢが偽である（すなわち、存在しない）、Ａが偽であり（すなわち、存在しない）かつＢが真である（すなわち、存在する）、ならびに、ＡおよびＢが共に真である（すなわち、存在する）、のうちのいずれか１つによって満たされる。
【００６４】
さらに、明確にするために、および本明細書に記載された実施形態の範囲の一般的な意味を与えるために、「不定冠詞」（”ａ”または”ａｎ”）は、その「不定冠詞」が指示する１つまたは複数の物品を記述するのに使用される。したがって、説明は、「不定冠詞」が用いられるときは常に１つまたは少なくとも１つを含むように読むべきであり、単数が複数を含まないことが明確にされない限り、単数は複数をも含む。
【００６５】
特に定義されない限り、本明細書で用いられるすべての技術用語および科学用語は、本発明が属する技術分野の当業者によって一般的に理解されるものと同じ意味を有する。本発明の実施形態について、または、本発明の実施形態を作成もしくは使用するための方法について、適切な方法および材料が本明細書で説明されるが、本発明の範囲から逸脱することなく、説明されたものと同様のまたは同等の他の方法および材料を用いることができる。本明細書で述べられるすべての刊行物、特許出願、特許、および他の参考文献は、その全体が引用により組み入れられる。矛盾する場合は、定義を含む本明細書を調整することになる。さらに、材料、方法、および例は、単なる例示であり、限定することを意図するものではない。
【００６６】
元素の周期律表の列に対応するグループ番号は、非特許文献１に掲載されている「新表記」規則（”ｎｅｗ  ｎｏｔａｔｉｏｎ”ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎ）を用いる。
【００６７】
本明細書で説明されない限り、特定の材料、処理動作、および回路に関する多くの詳細は、従来のものであり、有機発光ディスプレイ技術、光検出器技術、半導体技術、およびマイクロエレクトロニクス回路技術の教科書および他の情報源に見出すことができる。放射線検出素子および回路の詳細に言及する前に、放射線放出素子、ピクセル、およびピクセル回路に関する詳細を扱う。
【００６８】
２．回路図
図１は、電子デバイス１００の一部の回路図である。電子デバイス１００は、第１のピクセル１２０と、第２のピクセル１４０と、第３のピクセル１６０とを含む。ピクセル１２０、１４０、および１６０の各々は、図１に示されるピクセル回路を含む。各々のピクセル回路は、ピクセル駆動回路と、電子部品１２８、１４８、または１６８とを含む。
【００６９】
第１のピクセル１２０は、選択トランジスタ１２２と、容量電子部品（ｃａｐａｃｉｔｉｖｅ ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ）１２４と、駆動トランジスタ１２６と、電子部品１２８とを含む。電子部品１２８は、電流によって駆動されるほとんどすべての電子部品とすることができる。１つの実施形態においては、電子部品１２８は、ＯＬＥＤなどの放射線放出部品である。ピクセル１２０内では、ピクセル駆動回路には、選択トランジスタ１２２と、容量電子部品１２４と、駆動トランジスタ１２６とが含まれる。
【００７０】
選択トランジスタ１２２は、選択線（ＳＬ）１３４に接続されるゲート電極と、データ線（ＤＬ）１３２に接続される第１のソース／ドレイン領域と、容量電子部品１２４の第１の電極および駆動トランジスタ１２６のゲート電極に接続される第２のソース／ドレイン領域とを含む。ＳＬ１３４は、制御信号を選択トランジスタ１２２に与え、ＤＬ１３２は、選択トランジスタ１２２を作動させたときに容量電子部品１２４および駆動トランジスタ１２６のゲート電極に通過することになるデータ信号を与える。
【００７１】
容量電子部品１２４は、第１の電極と第２の電極とを含む。容量電子部品１２４の第１の電極は、選択トランジスタ１２２の第２のソース／ドレイン領域と駆動トランジスタ１２６のゲート電極とに接続される。容量電子部品１２４の第２の電極は、１つの実施形態においてはＶｄｄ１線１３６である第１の電源線に接続される。代替的な実施形態（図示せず）においては、任意の劣化防止ユニットを、容量電子部品１２４と、ピクセル１２０に接続される電源線（例えば、Ｖｓｓ線１３８、Ｖｄｄ１線１３６、またはその両方）の少なくとも１つとに接続することができる。
【００７２】
駆動トランジスタ１２６は、第１のゲート電極と、第１のソース／ドレイン領域と、第２のソース／ドレイン領域とを含む。駆動トランジスタ１２６の第１のソース／ドレイン領域は、電子部品１２８の第１の電極に接続され、その駆動トランジスタ１２６の第２のソース／ドレイン領域は、Ｖｄｄ１線１３６に結合される。１つの実施形態においては、駆動トランジスタ１２６の第２のソース／ドレイン領域は、Ｖｄｄ１線１３６に接続される。別の実施形態においては、任意の劣化防止ユニットを、駆動トランジスタ１２６の第２のソース／ドレイン領域とＶｄｄ１線１３６とに接続することができる。
【００７３】
電子部品１２８は、第１の電極と、Ｖｓｓ線１３８に接続される第２の電極とを含む。１つの実施形態においては、第１の電極は陽極であり、第２の電極は陰極である。別の実施形態においては、電子部品１２８は、ＯＬＥＤなどの放射線放出有機電子部品である。１つの実施形態においてはピクセル駆動回路であるピクセル回路の残りの部分は、電子部品１２８を駆動する可変電流源を提供するのに適している。したがって、電流駆動される１つまたは複数の電子部品を、電子部品１２８の代わりに、または電子部品１２８と共に、用いることができる。１つまたは複数の電子部品は、ダイオードを含んでも含まなくてもよいことに留意されたい。
【００７４】
別の実施形態（図示せず）においては、電子部品１２８と駆動トランジスタ１２６とを逆にすることができる。より具体的には、（１）電子部品１２８の第１の電極（例えば、陽極）をＶｄｄ１線１３６に接続し、（２）その電子部品１２８の第２の電極（例えば、陰極）を駆動トランジスタ１２６のソース／ドレイン領域の１つに接続し、（３）その駆動トランジスタ１２６の他のソース／ドレイン領域をＶｓｓ線１３８に接続する。
【００７５】
第２のピクセル１４０は、その第２のピクセル１４０内では、データ線１５２が選択トランジスタ１２２の第１のソース／ドレイン領域に接続され、Ｖｄｄ２線１５６が駆動トランジスタ１２６の第２のソース／ドレイン領域に接続され、電子部品１４８がその駆動トランジスタ１２６の第１のソース／ドレイン領域とＶｓｓ線１３８との間に接続されること以外は、第１のピクセル１２０と同様である。第３のピクセル１６０は、その第３のピクセル１６０内では、データ線１７２が選択トランジスタ１２２の第１のソース／ドレイン領域に接続され、Ｖｄｄ３線１７６が駆動トランジスタ１２６の第２のソース／ドレイン領域に接続され、電子部品１６８が駆動トランジスタ１２６の第１のソース／ドレイン領域とＶｓｓ線１３８との間に接続されること以外は、第１のピクセル１２０および第２のピクセル１４０と同様である。
【００７６】
１つの実施形態においては、電子部品１２８、１４８、１６８は、互いに実質的に同一である。別の実施形態においては、電子部品１２８、１４８、および１６８は、互いに異なる。例えば、電子部品１２８は青色発光部品であり、電子部品１４８は緑色発光部品であり、電子部品１６８は赤色発光部品である。Ｖｄｄ１線１３６、Ｖｄｄ２線１５６、およびＶｄｄ３線１７６は、相互に比較して同じ電圧または異なる電圧とすることができる。別の実施形態（図示せず）においては、電子部品１２８、１４８、１６８の第２の電極を、実質的に同じ電圧または大きく異なる電圧で作動することができる異なる電源線に接続することができる。本明細書を読んだ後に、当業者であれば、特定の用途についての必要性または要求を満たす電子デバイス１００を設計することができるであろう。
【００７７】
選択トランジスタ１２２、駆動トランジスタ１２６、またはこれらのいずれかの組み合わせは、電界効果トランジスタを含むことができる。図１に示すようなピクセルについての回路では、すべてのトランジスタがｎチャネル・トランジスタである。ｎチャネル・トランジスタのいずれか１つまたは複数を、ｐチャネル・トランジスタのいずれか１つまたは複数に代えることができる。他の実施形態においては、（１つまたは複数のＪＦＥＴ、１つまたは複数のバイポーラ・トランジスタ、またはこれらのいずれかの組み合わせを含む）他のトランジスタを、選択トランジスタ１２２内に用いることができる。
【００７８】
３．ピクセルのレイアウトおよび電子デバイスの製造
図２から図１５までは、図１に示される回路を形成中の、電子デバイスの一部の平面図および断面図である。これら図面は、回路内で電子部品およびそれらの相互接続を形成するためのレイアウトおよび製造手順についての幾つかの実施形態を単に例示するものである。本明細書を読んだ後に、当業者であれば、他のレイアウトを用いて図１に示すような回路を形成できることが分かるであろう。簡単にするために、誘電体層および絶縁層は、平面図には示されていない。
【００７９】
ピクセル１２０、１４０、および１６０によって占有される基板の範囲は、図２において破線によって示される。導電性部材２３２、２５２、および２７２は、それぞれ、ピクセル１２０、１４０、および１６０用のデータ線１３２、１５２、および１７２の一部である。導電性部材２３２、２５２、および２７２のそれぞれ一部２２２、２４２、および２６２は、データ線１３２、１５２、および１７２と、選択トランジスタ１２２の第１のソース／ドレイン領域との間で接続が行われることになる場所である。導電性部材２３６、２５６、および２７６は、それぞれ、ピクセル１２０、１４０、および１６０用のＶｄｄ１線１３６、Ｖｄｄ２線１５６、およびＶｄｄ３線１７６の一部である。導電性部材２３６、２５６、および２７６のそれぞれ一部２２４、２４４、および２６４は、Ｖｄｄ１線１３６、Ｖｄｄ２線１５６、およびＶｄｄ３線１７６と駆動トランジスタ１２６の第２のソース／ドレイン領域との間で接続が行われることになる場所である。
【００８０】
図３は、切断線３−３において見られる基板３００並びに導電性部材２７２および２７６の一部の断面図である。基板３００は、剛性があるものかまたは柔軟性があるものとすることができ、有機材料、無機材料、または有機材料および無機材料の両方の１つまたは複数の層を含むことができる。１つの実施形態においては、電子デバイスはボトム・エミッション・ディスプレイを含み、基板３００は、その基板３００に入射する放射線の少なくとも７０％を透過させることが可能な透明材料を含む。
【００８１】
導電性部材２３２、２３６、２５２、２５６、２７２、よび２７６の各々は、黒色層３２２および導電層３２４を含み、基板３００上に形成される。１つの実施形態においては、黒色層３２２および導電層３２４は、従来の堆積手順および任意のパターン形成手順を用いて形成することができる。例えば、黒色層３２２および導電層３２４用の層は、ステンシル・マスクを用いてパターン形成された層として堆積させることができる。別の実施形態においては、黒色層３２２および導電層３２４用の層を基板３００上に連続的に堆積させ、その黒色層３２２および導電層３２４を、従来のリソグラフィ工法を用いてパターン形成することができる。さらに別の実施形態においては、黒色層３２２を基板３００の実質的にすべての上に形成し、導電層３２４を、パターン形成された層としてその黒色層３２２の上に堆積させることができる。導電層３２４は、エッチング・ステップの際にハード・マスクとして機能し、その導電層３２４によって覆われていない黒色層３２２の一部を除去することができる。別の実施形態においては、黒色層３２２を省略し、基板３００の表面上に導電層３２４を形成することができる。本明細書を読んだ後に、当業者であれば、他の多くの工法を用いて黒色層３２２および導電層３２４を形成できることが分かるであろう。
【００８２】
黒色層３２２は、周辺光条件で用いられるときに電子デバイスのコントラスト比を改善することを可能にする。黒色層の材料および厚さは、２００４年５月７日に米国で出願されたＧａｎｇ  Ｙｕ（ガング  ユー）らの「Ａｒｒａｙ  Ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｄｅｖｉｃｅｓ  Ｗｉｔｈ  ａ  Ｂｌａｃｋ  Ｌａｔｔｉｃｅ  ａｎｄ  Ｐｒｏｃｅｓｓ  Ｆｏｒ  Ｆｏｒｍｉｎｇ  ｔｈｅ  Ｓａｍｅ」（ブラック・ラティスを有する有機電子デバイスからなるアレイとそれを形成するプロセス）という発明の名称の特許文献１に、より完全に記載されている。１つの実施形態においては、黒色層３２２は、Ｃｒ、Ｎｉ、またはその両方の１つまたは複数の層を含む。
【００８３】
導電層３２４は、周期律表のグループ４から６まで、８、および１０から１４までのうちから選択される少なくとも１つの元素、またはこれらのいずれかの組み合わせを含む、１つまたは複数の層を含むことができる。１つの実施形態においては、導電層３２４は、Ｃｕ、Ａｌ、Ａｇ、Ａｕ、Ｍｏ、またはこれらのいずれかの組み合わせを含むことができる。別の実施形態において、導電層３２４が２つ以上の層を含む場合には、層の１つは、Ｃｕ、Ａｌ、Ａｇ、Ａｕ、Ｍｏ、またはこれらのいずれかの組み合わせを含むことができ、別の層は、Ｍｏ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｒｕ、Ｔａ、Ｗ、Ｓｉ、またはこれらのいずれかの組み合わせを含むことができる。元素金属のいずれかまたはこれらの合金の代わりに、またはそれらと共に、１つまたは複数の導電性金属酸化物、１つまたは複数の導電性金属窒化物、またはこれらの組み合わせを用いることができることに留意されたい。１つの実施形態においては、導電層３２４は、約０．２から５ミクロンまでの範囲の厚さを有する。
【００８４】
絶縁層４２２および導電プラグ４２４が、導電性部材２３２、２３６、２５２、２５６、２７２、および２７６の上に形成される。図４は、絶縁層４２２および導電プラグ４２４の１つが導電性部材２７２の上に位置する場合の断面図である。絶縁層４２２は、従来の堆積技術を用いて形成することができ、二酸化シリコン、アルミナ、酸化ハフニウム、窒化シリコン、窒化アルミニウム、酸窒化シリコン、半導体技術において用いられる従来の別のゲート誘電体材料、またはこれらのいずれかの組み合わせを含む１つまたは複数の層を含むことができる。１つの実施形態においては、絶縁層４２２の厚さは、約０．１から５．０ミクロンまでの範囲である。別の実施形態においては、第１の絶縁層は、約０．５から２．０ミクロンまでの範囲の厚さを有する。絶縁層４２２は、導電層３２４の一部を露出させるために従来技術を用いてパターン形成される。
【００８５】
導電プラグ４２４は、絶縁層４２２内の開口部を実質的に充填するのに十分な１つまたは複数の導電層について、従来の選択的堆積技術またはブランケット堆積技術によって、形成することができる。１つまたは複数の導電層の部分は、それが絶縁層４２２の開口部の外側に出ている部分であれば、従来のエッチング工法または研磨工法を用いて除去することができる。導電プラグ４２４は、導電層３２４に関連してすでに説明したように、１つまたは複数の層、１つまたは複数の材料、またはこれらのいずれかの組み合わせを含むことができる。
【００８６】
図５および図６で示すように、導電性部材５２２、５２４、５４２、および５６２が、導電性部材２３２、２３６、２５２、２５６、２７２、および２７６の１つまたは複数の一部の上に形成される。導電性部材５２２、５４２、および５６２は、駆動トランジスタ１２６用のゲート電極、およびコンデンサ型電子素子１２４用の第１の電極になる。導電性部材５２４は、選択線１３４の一部である。
【００８７】
導電性部材５２２、５２４、５４２、および５６２の各々は黒色層６２２を含み、導電層６２４が絶縁層４２２の上に形成される。黒色層３２２および導電層３２４について既述した形成技術、材料、層の数、および厚さのいずれか１つまたは複数を、それぞれ黒色層６２２および導電層６２４について用いることができる。１つの実施形態においては、黒色層６２２は、黒色層３２２と同じ１つまたは複数の形成技術、１つまたは複数の材料、層の数、および１つまたは複数の厚さを用いて形成することができる。別の実施形態においては、黒色層６２２は、黒色層３２２の場合とは異なる別の形成技術、材料、層の数、および厚さを用いて形成することができる。１つの実施形態においては、導電層６２４は、導電層３２４と同じ１つまたは複数の形成技術、１つまたは複数の材料、層の数、および１つまたは複数の厚さを用いて形成することができる。別の実施形態においては、導電層６２４は、導電層３２４の場合とは異なる別の形成技術、材料、層の数、および厚さを用いて形成することができる。
【００８８】
１つの実施形態においては、導電層６２４は、約０．５から５．０ミクロンまでの範囲の厚さを有する相対的に導電性の高い材料（例えば、Ａｌ、Ｃｕ、Ｍｏ）の第１の層と、約５０から５００ｎｍまでの範囲の厚さを有するｎ＋ドープＳｉ層またはｐ＋ドープＳｉ層とを含む。ｎ＋ドープＳｉ層またはｐ＋ドープＳｉ層は、後に形成される選択トランジスタ１２２用の活性領域にオーム接触を形成させることを可能にする。
【００８９】
誘電体層８２２および活性領域７２２、７２４、７４２、および７６２は、基板３００上の図７に示される位置に形成される。活性領域７２２、７４２、および７６２は、駆動トランジスタ１２６の活性領域であり、活性領域７２４は、選択トランジスタ１２２の活性領域である。誘電体層８２２および活性領域７２２、７２４、７４２、および７６２の構造、組成、および厚さは、それぞれ図７の切断線８−８および９−９における断面図である図８および図９に関して、より詳細に説明される。
【００９０】
図８および図９に示すように、誘電体層８２２は、従来の堆積技術を用いて絶縁層４２２上に形成することができる。誘電体層８２２は、二酸化シリコン、アルミナ、酸化ハフニウム、窒化シリコン、窒化アルミニウム、酸窒化シリコン、半導体技術において用いられる従来の別のゲート誘電体材料、またはこれらのいずれかの組み合わせを含む１つまたは複数の層を含むことができる。別の実施形態においては、誘電体層８２２の厚さは、約５０から１０００ｎｍまでの範囲である。
【００９１】
図８および図９に示すように、第１の半導体層８４２および第２の半導体層８４４が、基板３００および導電層６２４の上に順次に連続して形成される。活性領域７２２、７２４、７４２、および７６２の各々は、１つまたは複数の従来技術を用いて形成される。１つの実施形態においては、活性領域７２２、７２４、７４２、および７６２は、ステンシル（ｓｔｅｎｃｉｌ）・マスクを用いて第１の半導体層８４２および第２の半導体層８４４を堆積させることにより、１つまたは複数の従来技術を用いてパターン形成層として形成される。別の実施形態においては、活性領域７２２、７２４、７４２、および７６２は、第１の半導体層８４２および第２の半導体層８４４をブランケット堆積させ、その第１の半導体層８４２およびその第２の半導体層８４４を１つまたは複数の従来のリソグラフィ工法を用いてパターン形成することによって、形成される。
【００９２】
第１の半導体層８４２および第２の半導体層８４４の各々は、従来から電子部品において半導体として用いられる１つまたは複数の材料を含むことができる。１つの実施形態においては、第１の半導体層８４２、第２の半導体層８４４、またはその両方は、アモルファス・シリコン（ａ−Ｓｉ）、低温ポリシリコン（ＬＴＰＳ）、連続粒界シリコン（ＣＧＳ）、またはこれらのいずれかの組み合わせとして形成される（例えば、堆積させられる）。別の実施形態においては、第１の半導体層８４２、第２の半導体層８４４、またはその両方について、グループ１４の他の元素（例えば、炭素、ゲルマニウム）を、単独で、または組み合わせて（シリコンと共にまたはシリコン無しで）、用いることができる。さらに他の実施形態においては、第１の半導体層８４２および第２の半導体層８４４は、ＩＩＩ−Ｖ族（グループ１３〜グループ１５）半導体（例えば、ＧａＡｓ、ＩｎＰ、ＧａＡｌＡｓなど）、ＩＩ−ＶＩ族（グループ２〜グループ１６、またはグループ１２〜グループ１６）半導体（例えば、ＣｄＴｅ、ＣｄＳｅ、ＣｄＺｎＴｅ、ＺｎＳｅ、ＺｎＴｅ、ＣｕＯなど）、またはこれらのいずれかの組み合わせを含む。さらに別の実施形態においては、第１の半導体層８４２および第２の半導体層８４４は、ポリアセチレン（ＰＡ）もしくはその誘導体のいずれか、ポリチオフェン（ＰＴ）もしくはその誘導体のいずれか、ポリ（ｐ−フェニルビニレン）（ＰＰＶ）もしくはＭＥＨ−ＰＰＶ(メトキシ・エチル・ヘシソキシ−フェニルビニレン)などといったＰＰＶ誘導体のいずれか、Ｃ６０などのフラーレン分子もしくはその誘導体のいずれか、バッキー・チューブ、アントラセン、テトラセン、ペンタセン、Ａｌｑ３（トリス（８−ヒドロキシキノリン）アルミニュウム）もしくは他の金属キレート（Ｍ−Ｌ３）型有機金属分子、またはこれらのいずれかの組み合わせを含む。第１の半導体層８４２および第２の半導体層８４４のいずれかまたは両方は、有機材料および無機材料からなる複合材か、またはこのような材料の二層もしくは多層の形態の複合材とすることもできる。
【００９３】
１つの実施形態においては、第１の半導体層８４２は、シリコンを唯一の半導体材料として含み、第２の半導体層８４４は、ゲルマニウム、シリコン・ゲルマニウム、またはシリコンとは異なる別の半導体材料を、単独でまたはシリコンと混合して含む。第１の半導体層８４２および第２の半導体層８４４の中の異なる材料の重要性は、本明細書において後述されるパターン形成手順の中で明らかになるであろう。
【００９４】
第１の半導体層８４２は、ドープされないか、または、約１×１０１９原子／ｃｍ３程度の濃度でｎ型ドーパントまたはｐ型ドーパントを有する。第２の半導体層８４４は、第１の半導体層８４２より大きい濃度でｎ型ドーパントまたはｐ型ドーパントを含む。１つの実施形態においては、第２の半導体層８４４は、後に形成される金属含有構造体とのオーム接触を形成するために、少なくとも１×１０１９原子／ｃｍ３までｎ＋ドープまたはｐ＋ドープされる。別の実施形態においては、第２の半導体層８４４内のドーパント濃度は、１×１０１９原子／ｃｍ３よりも小さく、かつ後に形成される金属含有構造体と接触したときにショットキー接触を形成する。従来のｎ型ドーパント（リン、ヒ素、アンチモンなど）またはｐ型ドーパント（ホウ素、ガリウム、アルミニウムなど）を用いることができる。このようなドーパントは、堆積中に組み込むか、または、別個のドーピング手順（例えば、埋め込みおよびアニール）の間に加えることができる。第１の半導体層８４２および第２の半導体層８４４は、従来の堆積技術およびドーピング技術を用いて形成される。１つの実施形態においては、第１の半導体層８４２の厚さは、約３０から５５０ｎｍまでの範囲であり、第２の半導体層８４４の厚さは、約５０から５００ｎｍまでの範囲である。本明細書を読んだ後に、当業者であれば、他の厚さを用いて駆動トランジスタ１２６の所望の電子特性を達成できることが分かるであろう。
【００９５】
図９において形成された活性領域７６２は、図９に示すように一対の端面９２２および９２６を有する。第１の半導体層８４２および第２の半導体層８４４は、端面９２２および９２６の各々において完全に重なり合うことに留意されたい。図９において、導電層６２４の一部は、端面９２６の右に延びることに留意されたい。導電層６２４のその部分は、容量電子部品１２４用の第１の電極である。端面９２６の右の、導電層６２４に接する誘電体層８２２の部分は、容量電子部品１２４用のキャパシタ誘電体層である。端面９２６の左の、導電層６２４に接する誘電体層８２２の部分は、駆動トランジスタ１２６用のゲート誘電体層である。活性領域７２２および７４２は、活性領域７６２と実質的に同じパターンを有する。
【００９６】
誘電体層８２２は、導電プラグ４２４と、導電性部材７２２、７４２、および７６２の一部とを露出させる開口部を形成するようにパターン形成される。導電プラグ４２４上の開口部は、後に形成される導電性部材を、データ線１３２、１５２、１７２、および、Ｖｄｄ１線１３６、Ｖｄｄ２線１５６、Ｖｄｄ３線１７６に接続することを可能にする。導電性部材７２２、７４２、および７６２の上の開口部は、後に形成される導電性部材が、選択トランジスタ１２２の第２のソース／ドレイン領域を駆動トランジスタ１２６のゲート電極および容量電子部品１２４の第１の電極に接続することを可能にする。
【００９７】
図１０に示すように、導電性部材１０２２、１０３６、１０４２、１０４４、１０５６、および１０７６が、基板３００上に形成される。図１０においては、導電性部材１０２２は、駆動トランジスタ１２６の第１のソース／ドレイン領域用の接触構造体であり、導電性部材１０３６、１０５６、および１０７６は、駆動トランジスタ１２６の第２のソース／ドレイン領域用の接触構造体であり、導電性部材１０４２は、選択トランジスタ１２２の第２のソース／ドレイン領域用の接触構造体であり、導電性部材１０４４は、選択トランジスタ１２２の第１のソース／ドレイン領域用の接触構造体である。
【００９８】
導電性部材１０２２、１０３６、１０４２、１０４４、１０５６、および１０７６は、従来技術を用いて形成することができる。１つの実施形態においては、ステンシル・マスクを堆積作業中に用いて、導電性部材１０２２、１０３６、１０４２、１０４４、１０５６、および１０７６を形成することができる。別の実施形態においては、導電性部材１０２２、１０３６、１０４２、１０４４、１０５６、および１０７６は、実質的に基板３００全体の上に１つまたは複数の層を堆積させ、その１つまたは複数の層をパターン形成する従来のリソグラフィ工法を用いることによって、形成される。導電性部材１０２２、１０３６、１０４２、１０４４、１０５６、および１０７６について、導電層３２４に関して説明した材料および厚さのいずれかを用いることができる。１つの実施形態においては、導電性部材１０２２、１０３６、１０４２、１０４４、１０５６、および１０７６は、導電層３２４と実質的に同じ組成および厚さを有する。別の実施形態においては、導電性部材１０２２、１０３６、１０４２、１０４４、１０５６、および１０７６は、導電層３２４とは異なる組成、厚さ、またはその両方を有する。
【００９９】
図１０を参照すると、電子デバイスの平面図から、第２の半導体層８４４の露出部分が、（１）導電性部材１０４２と１０４４の間、（４）導電性部材１０２２（図１０の左側付近）と導電性部材１０３６の間、（５）導電性部材１０２２（図１０の中央付近）と導電性部材１０５６の間、および、（６）導電性部材１０２２（図１０の右側付近）と導電性部材１０７６の間の各々に位置する。
【０１００】
１つの実施形態においては、第２の半導体層８４４上の導電性部材間の間隔の各々は、概ね、用いられる設計ルールについての最小寸法である。１つの実施形態において、４ミクロン設計ルールが用いられるときは、間隔は各々約４ミクロンである。別の実施形態においては、間隔は、設計ルールについての最小寸法より大きい。本明細書を読んだ後に、当業者であれば、特定のトランジスタ設計についての必要性または要求を最も良く満たすドレイン・コンタクトとソース・コンタクトとの間の間隔を選択することができるであろう。
【０１０１】
次いで、図１１および図１２に示すように、第２の半導体層８４４の露出部分を除去して、その第２の半導体層８４４を通って延びる開口部１１０２および１２０２を形成する。この実施形態においては、導電性部材１０２２、１０３６、１０４２、１０４４、１０５６、および１０７６は、第２の半導体層８４４の露出部分を除去するときには、ハード・マスクの一部である。第２の半導体層８４４の残りの部分は、選択トランジスタ１２２および駆動トランジスタ１２６用のソース／ドレイン領域である。ピクセル１６０内では、選択トランジスタ１２２用のチャネル領域１１２２は、導電性部材１０４２および１０４４に自己整合し、駆動トランジスタ１２６用のチャネル領域１２２２は、導電性部材１０２２および１０７６に自己整合する。他の選択トランジスタ１２２および駆動トランジスタ１２６用のチャネル領域１１２２および１２２２は、実質的に同時に、実質的に同じ方法で形成される。選択トランジスタ１２２および駆動トランジスタ１２６は、それらのトランジスタ用のゲート電極がそれらの対応するチャネル領域１１２２および１２２２の下に位置するため、アンダーゲート型ＴＦＴである。導電性部材５２４とその上に位置する選択トランジスタ１２２のチャネル領域１１２２との間、および導電性部材５２２とその上に位置する駆動トランジスタ１２６のチャネル領域１２２２との間にある誘電体層８２２の部分は、それらの選択トランジスタ１２２および駆動トランジスタ１２６用のゲート誘電体層である。
【０１０２】
チャネル領域１１２２の物理チャネル長１１２４およびチャネル領域１２２２の物理チャネル長１２２４の各々は、それぞれ、開口部１１０２および１２０２に沿った第２の半導体層８４４の部分の間の距離である。１つの実施形態においては、物理チャネル長１１２４および１２２４の１つまたは複数は、設計ルールの最小寸法の２倍程度である。別の実施形態においては、物理チャネル長１１２４および１２２４の１つまたは複数は、設計ルールの最小寸法の１．２倍程度である。別の実施形態においては、物理チャネル長１１２４および１２２４のいずれか１つまたは複数は、説明したものより長いものとするか、または短いものとすることができる。
【０１０３】
第２の半導体層８４４のエッチングは、ウェット・エッチング工法またはドライ・エッチング工法を用いて行うことができる。１つの実施形態においては、エッチャントは、第２の半導体層８４４を導電性部材１０２２、１０３６、１０４２、１０４４、１０５６、および１０７６に対して選択的に除去する（すなわち、より高速でエッチングする）ことが可能になるように、選択することができる。
【０１０４】
１つの実施形態においては、ハロゲン含有プラズマを用い、ドライ・エッチング工法を実施することによって、第２の半導体層８４４の露出部分を除去することができる。供給ガスは、フッ素含有ガスなどのハロゲン含有ガスを含むことができる。ハロゲン含有ガスは、ＣａＸｂＨｃの式を持つものとすることができ、ここで、Ｘは１つまたは複数のハロゲンであり、ａは１または２であり、ｂは少なくとも１であり、ａが１の場合にはｂ＋ｃは４であり、ａが２の場合にはｂ＋ｃは４または６である。例えば、ＸがＦのときは、ハロゲン含有ガスは過フッ化炭化水素である。別の実施形態においては、フッ素含有ガスは、Ｆ２、ＨＦ、ＳＦ６、ＮＦ３、フッ素含有ハロゲン間化合物（ＣｌＦ、ＣｌＦ３、ＣｌＦ５、ＢｒＦ３、ＢｒＦ５およびＩＦ５）、またはこれらのいずれかの混合物を含むことができる。別の実施形態においては、ハロゲン含有ガスは、Ｃｌ２、ＨＣｌ、ＢＣｌ３、塩素含有ハロゲン間化合物（ＣｌＦ、ＣｌＦ３およびＣｌＦ５）、またはこれらのいずれかの混合物を含む塩素含有ガスである。さらに別の実施形態においては、ハロゲン含有ガスは、Ｂｒ２、ＨＢｒ、ＢＢｒ３、臭素含有ハロゲン間化合物（ＢｒＦ３およびＢｒＦ５）、またはこれらのいずれかの混合物を含む臭素含有ガスである。さらに別の実施形態においては、ハロゲン含有ガスは、Ｉ２、ＨＩ、またはこれらのいずれかの混合物を含むヨウ素含有ガスである。またさらなる実施形態においては、ハロゲン含有ガスは、この段落で説明したガスのいずれかの混合物である。特定の実施形態においては、第２の半導体層８４４と第１の半導体層８４２との間のエッチング選択性（すなわち、第１の半導体層８４２のエッチング速度に対する第２の半導体層８４４のエッチング速度の比）は、フッ素と比較べてより重いハロゲンの多くを用いることによって高めることができる。例えば、ＣＦ（１−ｙ）Ｃｌｙを用いると、エッチング選択性は、ｙが増加するにつれて高まる。
【０１０５】
供給ガスは、Ｏ２、Ｏ３、Ｎ２Ｏ、または半導体技術において酸素プラズマを生成するために従来から用いられている他の酸素含有ガスといったもののうちのいずれか１つまたは複数の酸素含有ガスを含むことができる。供給ガスは、１つまたは複数の不活性ガス（例えば、希ガス、Ｎ２、ＣＯ２、またはこれらのいずれかの組み合わせ）を含むこともできる。
【０１０６】
エッチングは、エッチング・チャンバ内で行うことができる。エッチングの間は、圧力は、約０．０１から５０００ｍＴｏｒｒまでの範囲である。これらの圧力では、１つまたは複数の供給ガスは、約１０から１０００標準立方センチメートル毎分（ｓｃｃｍ）の範囲の速度で流れることができる。別の実施形態においては、圧力は、約１００から５００ｍＴｏｒｒまでの範囲とすることができ、１つまたは複数の供給ガスは、約１００から５００ｓｃｃｍまでの範囲の速度で流れることができる。電圧および電力をかけて、プラズマを生成することができる。電力は、典型的には、基板の表面積の一次関数またはほぼ一次関数である。したがって、（基板の単位面積当たりの電力として）電力密度が与えられる。電圧は約１０から１０００Ｖまでの範囲であり、電力密度は約１０から５０００ｍＷ／ｃｍ２までの範囲である。１つの実施形態においては、電圧は約２０から３００Ｖまでの範囲とすることができ、電力密度は約５０から５００ｍＷ／ｃｍ２までの範囲とすることができる。
【０１０７】
エッチングは、時限エッチングとして、または時限オーバーエッチングと共に終点検出を用いることによって、行うことができる。第１の半導体層８４２および第２の半導体層８４４が主にシリコンである場合には、時限エッチングを用いることができる。第１の半導体層８４２および第２の半導体層８４４について異なる材料を用いる場合には、終点検出を用いることになる。例えば、１つの実施形態においては、第２の半導体層８４４がシリコン・ゲルマニウムを含む場合には、終点検出は、第１の半導体層８４２が露出されるようになった後のエッチング・チャンバからの放出物中にゲルマニウムが存在しないことに基づくものとすることができる。別の実施形態においては、第２の半導体層８４４がほとんどシリコンのないゲルマニウムを含む場合には、終点検出は、第１の半導体層８４２が露出された後のエッチング・チャンバからの放出物中にシリコンが存在することに基づくものとすることができる。エッチングがより遅く行われる場合には、第２の半導体層８４４の一部が基板３００の範囲から除去されることを確実にするために、時限オーバーエッチングを用いることができる。１つの実施形態においては、エッチングの際の電力密度をオーバーエッチング中に減少させて、第１の半導体層８４２およびエッチング・プラズマに曝される電子デバイスの他の部分に対する第２の半導体層８４４の選択性を高めることができる。
【０１０８】
選択されるウェット化学エッチャントは、１つには、第２の半導体層８４４の組成と、エッチング中に曝される電子デバイスの他の部分の組成とに基づくものである。１つの実施形態においては、エッチャントは、塩基（例えば、ＫＯＨ、水酸化テトラメチルアンモニウムなど）、または酸化性物質（例えば、ＨＮＯ３）とＨＦとの組み合わせを含むものとすることができる。時限エッチングは、典型的には、ウェット化学エッチングのために用いられる。
【０１０９】
エッチングが完了した後に、第１の半導体層８４２の一部を除去するか、またはまったく除去しないものとすることができる。１つの実施形態においては、第１の半導体層８４２の約５０ｎｍ程度が除去される。
【０１１０】
図１１を参照すると、ピクセル１６０内では、導電性部材１０４４が導電プラグ４２４に接触し、その導電プラグ４２４は次に導電性部材２７２に接触する。データ線１７２を伝わってきた信号は、導電プラグ４２４および導電性部材１０４４に沿って、図１１の右側近くにある第２の半導体層８４４の一部に伝達される。導電性部材１０４２は、（図１１の中央のすぐ左側にある）第２の半導体層８４４の一部と、導電性部材５６２の導電層６２４とに接触する。ピクセル１２０および１４０内にも、実質的に同じ構造が存在する。
【０１１１】
図１２を参照すると、ピクセル１６０内では、端面９２６の右側に位置する導電性部材１０７６の一部が、ピクセル１６０内の容量電子部品１２４用の第２の電極である。端面９２６の左側に位置する導電性部材１０７６の部分は、ピクセル１６０内の駆動トランジスタ１２６の第２のソース／ドレイン領域（第２の半導体層８４４の残りの部分）用の接触構造体の一部である。図１２において破線で示される、ピクセル１６０内の容量電子部品１２４は、導電層６２４の一部と、誘電体層８２２の一部と、端面９２６の右側に位置する導電性部材１０７６の一部とを含む。ピクセル１２０および１４０の容量電子部品１２４も、同様の構造を有する。同様に、導電性部材１０３６および１０５６の一部は、それぞれピクセル１２０および１４０の容量電子部品用の第２の電極である。
【０１１２】
プロセスのこの時点で、ピクセル駆動回路内の電子部品の形成は実質的に完了する。図１１を参照すると、ピクセル１６０内では、導電性部材１０４４の下に位置する第２の半導体層８４４の一部は、選択トランジスタ１２２用の第１のソース／ドレイン領域であり、導電性部材１０４２の下に位置する第２の半導体層８４４の一部は、選択トランジスタ１２２用の第２のソース／ドレイン領域である。第１の半導体層８４２の下に位置する導電性部材５２４の一部は、選択トランジスタ１２２用のゲート電極である。開口部１１０２の下方で露出する第１の半導体層の一部は、選択トランジスタ１２２のチャネル領域１１２２である。他のピクセル１２０および１４０内の他の選択トランジスタ１２２は、図１１に示されるものと実質的に同一である。
【０１１３】
図１２を参照すると、ピクセル１６０内では、端面９２６の左側にある導電性部材５６２の一部が、駆動トランジスタ１２６用のゲート電極を含む。端面９２６の右側にある導電性部材５６２の一部は、容量電子部品１２４用の第１の電極である。導電性部材１０２２の下に位置する第２の半導体層８４４の一部は、駆動トランジスタ１２６用の第１のソース／ドレイン領域であり、導電性部材１０７６の下に位置し、端面９２６の左側にある第２の半導体層８４４の一部は、駆動トランジスタ１２６用の第２のソース／ドレイン領域である。開口部１２０２の下方で露出する第１の半導体層の一部は、駆動トランジスタ１２６のチャネル領域１２２２である。端面９２６の右側にある導電性部材１０７６の一部は、容量電子部品１２４用の第２の電極である。他のピクセル１２０および１４０内の他の駆動トランジスタ１２６および容量電子部品１２４は、図１２に示されるものと実質的に同一である。
【０１１４】
絶縁層およびその絶縁層内の接触開口部が、基板３００の一部の上に形成される。図１３に示すように、導電性部材１３２２は基板３００の一部の上に形成される。導電性部材１３２２は、電子部品１２８、１４８、１６８用の第１の電極であり、下に位置する導電性部材１０２２に接続される。図１３を参照すると、平面図で見た場合、導電性部材１３２２の右側付近の端面の各々は、導電性部材２３２、２５２、または２７２まで延びるかまたはそれらに重なり、導電性部材１３２２の左側付近の端面の各々は、導電性部材２５６もしくは２７６、または、ピクセル１２０の左側にある、ピクセル用のＶｄｄ線（図示せず）まで延びるかまたはそれらに重なる。導電性部材１３２２の上部付近の端面の各々は、導電性部材５２４まで延びるかまたはそれに重なり、導電性部材１３２２の下部付近の端面の各々は、ピクセル１２０、１４０、または１６０の下にある、ピクセルの選択線用の導電性部材（図示せず）まで延びるかまたはそれに重なる。
【０１１５】
図１４は、図１３の切断線１４−１４における断面図であり、導電性部材１３２２が形成された後の電子デバイスの製造工程を示す。絶縁層１４２２およびその絶縁層１４２２内の開口部は、１つまたは複数の従来技術を用いて形成することができる。１つの実施形態においては、絶縁層１４２２を、ステンシル・マスクを用いてパターン形成された層として堆積させる。別の実施形態においては、絶縁層１４２２を、実質的に基板３００全体の上にブランケット堆積させ、従来のリソグラフィ工法を用いてパターン形成することができる。絶縁層１４２２は、誘電体層８２２に関して既述された材料のいずれかの１つまたは複数の層を含むことができる。絶縁層１４２２の厚さは、約０．１から５．０ミクロンまでの範囲である。
【０１１６】
導電性部材１３２２は、従来のＯＬＥＤ（有機発光ダイオード）において陽極として従来から用いられる１つまたは複数の材料の１つまたは複数の層を含むことができる。導電性部材１３２２は、従来の堆積手順を用いて、または従来の堆積およびパターン形成手順によって、形成することができる。
【０１１７】
１つの実施形態においては、導電性部材１３２２は、後に形成される１つまたは複数の有機活性層によって放出されるか、または反応する放射線の少なくとも７０％を透過する。１つの実施形態においては、導電性部材１３２２の厚さは、約１００から２００ｎｍまでの範囲である。導電性部材１３２２はそれを通して放射線を透過させる必要がない場合には、その厚さを、１０００ｎｍ以下とするか、またはさらに一層厚くするなど、より大きくすることができる。
【０１１８】
図１５に示すように、基板構造体１５２２がピクセル駆動回路の上に形成される。１つの実施形態においては、基板構造体１５２２はウェル（ｗｅｌｌ）構造であり、別の実施形態においては、基板構造体１５２２は液体ガイド構造（すなわち、格子ではなくストリップ状の形状を有する）とすることができる。１つの実施形態においては、基板構造体１５２２の少なくとも一部は、電子部品１２８、１４８、１６８、またはこれらのいずれかの組み合わせと、選択トランジスタ１２２および駆動トランジスタ１２６の少なくとも一部（例えば、選択トランジスタ１２２および駆動トランジスタ１２６の少なくとも半分）との間に位置する。別の実施形態においては、選択トランジスタ１２２および駆動トランジスタ１２６並びに容量電子部品１２４を含むピクセル駆動回路の実質的に全体が、基板構造体１５２２によって覆われる。さらに別の実施形態においては、選択トランジスタ１２２および駆動トランジスタ１２６のチャネル領域は、基板構造体１５２２によって覆われる。
【０１１９】
図１５はまた、基板構造体１５２２の一部と、その下に位置するピクセル１６０内の駆動トランジスタ１２６および容量電子部品１２４との間の位置関係を示す。基板構造体１５２２は、基板３００、および導電性部材１０２２の一部の上に位置する。基板構造体１５２２は、後に形成される有機活性層に、または有機活性層から、放射線を透過させることができる開口部のアレイを定める。基板構造体１５２２内の開口部は、導電性部材１３２２の一部を露光する。
【０１２０】
特定の実施形態においては、基板構造体１５２２は、無機材料（例えば、二酸化シリコン、窒化シリコン、酸化アルミニウム、窒化アルミニウムなど）もしくは有機材料（例えば、フォトレジスト、ポリイミドなど）またはこれらのいずれかの組み合わせを含む。別の実施形態においては、基板構造体１５２２は、電子デバイスが作動状態にある間に周辺光に対するコントラストを増加させるために、黒色層（例えば、炭素を含む層）を含むことができる。１つの例示的な実施形態においては、基板構造体１５２２は、１つまたは複数のレジスト層またはポリマー層から形成することができる。レジストは、例えば、ネガ・レジスト材料またはポジ・レジスト材料とすることができる。
【０１２１】
レジストは、従来技術を用いて基板３００および導電性部材１３２２の上に堆積させることができる。基板構造体１５２２は、堆積と同時にパターン形成するか、または、ブランケット層として堆積させ、従来のリソグラフィ工法を用いてパターン形成することができる。１つの特定の実施形態においては、基板構造体１５２２は、断面図で見て、約２から１０ミクロンまでの間の厚さを有する。１つの例示的な実施形態においては、基板構造体１５２２内の開口部は、平面図で見たときに、幅が約５０から１００ミクロンまでの範囲であり、長さが約１００から５００ミクロンまでの範囲である。開口部における基板構造体１５２２の傾斜は、導電性部材１３２２の表面に対して、９０°よりも小さくするか、概ね９０°とするか、または９０°よりも大きくすることができる。
【０１２２】
１つの実施形態においては、後の有機層を形成する前に、基板構造体１５２２に表面処理を施しても施さなくてもよい。従来のフッ化表面処理を行って、基板構造体１５２２の表面エネルギーを減少させることができる。
【０１２３】
処理は続いて、図１６に示すように実質的に完成した電子部品を形成する。有機層１６３０および第２の電極１６４２が、基板３００上に形成される。有機層１６３０は、１つまたは複数の層を含むものとすることができる。有機層１６３０は、有機活性層１６３４を含み、必要に応じて、電荷注入層、電荷トランスポート層、電荷障壁、またはこれらのいずれかの組み合わせのうちのいずれか１つまたは複数を含むことができる。任意の電荷注入層、電荷トランスポート層、電荷障壁、またはこれらのいずれかの組み合わせは、有機活性層１６３４と導電性部材１３２２との間か、有機活性層１６３４と第２の電極１６４２との間か、またはこれらの組み合わせに、位置するようにすることができる。１つの実施形態においては、正孔トランスポート層１６３２が導電性部材１３２２と有機活性層１６３４との間に位置する。
【０１２４】
有機層１６３０の形成は、ＯＬＥＤに有機層を形成するのに用いられるいずれか１つまたは複数の従来技術を用いて行われる。正孔トランスポート層１６３２は、約５０から２００ｎｍまでの範囲の厚さを有し、有機活性層１６３４は、約５０から１００ｎｍまでの範囲の厚さを有する。１つの実施形態においては、１つの有機活性層１６３４のみがアレイに用いられる。別の実施形態においては、異なる有機活性層をアレイの異なる部分に用いることができる。
【０１２５】
第２の電極１６４２は、従来のＯＬＥＤの陰極に用いられる１つまたは複数の材料の１つまたは複数の層を含む。第２の電極１６４２は、１つまたは複数の従来の堆積技術または従来の堆積およびリソグラフィ工法を用いて形成される。１つの実施形態においては、第２の電極１６４２は、約０．１から５．０ミクロンまでの範囲の厚さを有する。特定の実施形態においては、第２の電極１６４２は、アレイについての共通の陰極とすることができる。
【０１２６】
これまでに記述した、または付加的なあらゆる層を用いて、図１６には示されていない別の回路を形成することができる。図示されてはいないが、アレイの外側に位置する周辺の区域（図示せず）において回路構成を可能にするように、１つまたは複数の付加的な絶縁層および１つまたは複数の配線段（ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ  ｌｅｖｅｌ）を形成することができる。このような回路は、行デコーダもしくは列デコーダ、ストロボ（例えば、行アレイ・ストロボ、列アレイ・ストロボ）、またはセンス増幅器（センスアンプ）を含むことができる。あるいは、このような回路は、図１４に示されたいずれかの層の形成前に、形成中に、または形成後に、形成することができる。１つの実施形態においては、第２の電極１６４２はＶｓｓ線１３８の一部である。
【０１２７】
乾燥剤１６６４を取り付けたリッド(ｌｉｄ:ふた)１６６２をアレイの外側の位置において基板３００（図１６には示されていない）に取り付け、実質的に完成したデバイスを形成する。第２の電極１６４２と乾燥剤１６６４との間には、ギャップ（間隙）１６６６があってもなくても良い。リッドおよび乾燥剤として用いられる材料および取り付け方法は、従来のものである。
【０１２８】
４．他の実施形態
上述の実施形態は、単色ディスプレイおよびフルカラー・ディスプレイを含むＡＭＯＬＥＤ（アクティブ・マトリックス有機発光ダイオード）ディスプレイに最適である。さらに、本明細書に記載される概念は、他のタイプの放射線放出電子部品について用いることができる。他の放射線放出電子部品は、ＩＩＩ−ＶまたはＩＩ−ＶＩベースの無機放射線放出電子部品を含む、パッシブ・マトリックス・ディスプレイ光パネルおよび無機ＬＥＤを含むことができる。１つの実施形態においては、放射線放出電子部品は、可視光スペクトル内の放射線を放出することができ、別の実施形態においては、放射線放出電子部品は、可視光スペクトル外の放射線（例えば、ＵＶまたはＩＲ）を放出することができる。
【０１２９】
別の実施形態においては、本明細書に記載される概念を、他のタイプの電子デバイスにまで広げることができる。１つの実施形態においては、センサ・アレイが、放射線反応電子部品のアレイを含むことができる。１つの実施形態においては、異なる放射線反応電子部品が、同じ活物質（活性物質）または異なる活物質を有するものとすることができる。それらの活物質の反応は、時間の経過とともに変化する場合がある。さらに、センサ・アレイのいくつかは、異なる波長、異なる放射線強度、またはこれらの組み合わせを受け取る異なる部分を有するものとすることができる。放射線放出電子部品を有する電子デバイスと同様に、放射線反応電子部品を有する電子デバイスは、比較的長い耐用年数を有するものとすることができる。
【０１３０】
放射線は、基板３００、リッド（ふた）１６６２、またはその両方を透過することができる。放射線がリッド１６６２を透過することになる場合には、そのリッドは、放射線の少なくとも７０％を透過させることができるであろう。乾燥剤１６６４は、放射線の少なくとも７０％を透過させることができるように加減するか、または、１つまたは複数の位置に配置することでき、その結果、リッド１６６２を通して放射線を有機活性層１６３４から放出するか、または有機活性層１６３４によって受け取ることができる。例えば、乾燥剤は、基板構造体１５２２の上に位置し、かつ、有機活性層１６３４の上に位置しないようにすることができる。別の実施形態においては、導電性部材１３２２と第２の電極１６４２の構成を逆にすることができる。この実施形態においては、陰極は、共通の陽極に比べて基板３００により近くなる。ピクセル駆動回路、および電子部品間の配線は、このような構造に合わせて変更することができる。
【０１３１】
容量電子部品１２４の静電容量は、導電性部材５２４のいずれか１つまたは複数と、その上に位置する導電性部材１０３６、１０５６、または１０７６との間の重なりを変化させることによって、増加または減少させることができる。
【０１３２】
いくつかの実施形態に関して、厚さ、幅、および長さを含む多くの寸法を与えた。本発明の範囲は、それらの寸法または寸法の範囲に限定されるものではない。本明細書を読んだ後に、当業者であれば、他の寸法を使用できることが分かるであろう。
【０１３３】
５．利点
本明細書で説明したレイアウト（配置構成）および電子部品構造体は、従来のピクセルと比べて、ピクセル内の空間をより効率的に利用して、ピクセルの開口率を増加させることを可能にすることができる。容量電子部品１２４はピクセルに組み込まれ、その静電容量は、導電性部材５２２、５４２、または５６２と、その上に位置する対応する導電性部材１０３６、１０５６、または１０７６との間の重なりを変化させることによって、調整することができる。また、選択トランジスタ１２２および駆動トランジスタ１２６は、ピクセルの同じ側部に沿って位置する。より具体的には、これらのトランジスタは、ピクセルの放射線放出エリアまたは放射線反応エリアの１つと、ピクセルの長い側部の１つとの間に位置する。ピクセル内の選択トランジスタ１２２および駆動トランジスタ１２６はいずれも、そのピクセルの反対側の長い側部と比べてピクセルのその長い側部の近くに位置する。ピクセル駆動回路は、ピクセルの長さの少なくとも半分まで延びる。
【０１３４】
ピクセル１２０のレイアウトは、基板３００の主面とは異なる高さにおいて異なるパターン形成層を有する。ピクセル１２０、１４０、および１６０内では、データ線１３２、１５２、および１７２は、導電性部材２３２、２５２、および２７２に対応し、Ｖｄｄ１線１３６、Ｖｄｄ２線１５６、およびＶｄｄ３線１７６は、導電性部材２３６、２５６、および２７６に対応する。ピクセル１２０、１４０、および１６０内では、データ線１３２、１５２、および１７２、ならびに、Ｖｄｄ１線１３６、Ｖｄｄ２線１５６、およびＶｄｄ３線１７６は、選択線１３４、導電性部材５２２、５２４、５４２、および５４４、活性領域７２２、７２４、７４２、および７６２、導電性部材１０２２、１０４２、１０４４、１０３６、１０５６、および１０７６、第１の電極１３２２、ならびに第２の電極１６４２と比べて、基板３００の主面に最も近い高さに位置する。１つの実施形態においては、選択トランジスタ１２２は、活性領域７２４と、ピクセル１２０、１４０、および１６０内の導電性部材５２４に対応する選択線１３４の一部とを含む。
【０１３５】
本発明によれば、４０％よりも大きい開口率を達成することができる。１つの実施形態においては、開口率は少なくとも５０％であり、１つの別の実施形態においては、開口率は少なくとも５３％であり、さらに別の実施形態においては、開口率は少なくとも５６％である。１つの特定の実施形態においては、ピクセルは、８０ミクロン×２４０ミクロンである。４ミクロン設計ルールでは、放射線放出エリアまたは放射線反応エリアの幅および長さは、それぞれ６４ミクロンおよび２３６ミクロンとすることができ、開口率は約７８％となる。ピクセル内のデータ線、選択線、Ｖｄｄ１線、Ｖｄｄ２線、およびＶｄｄ３線の幅が２倍であるとしても、開口率は依然として少なくとも６５％である。
【０１３６】
このような開口率は、従来のボトム・エミッション有機電子デバイスにおいては達成されなかった。より大きな開口率は、駆動トランジスタ１２６ならびに電子部品１２８、１４８、および１６８を含むピクセル回路が、あまり活動的ではない条件（すなわち、低電流）で作動し、そのような場合でも所望の強度を達成可能とすることができる。電流を減少させることによって、駆動トランジスタ１２６ならびに電子部品１２８、１４８、および１６８が急速に劣化することがないため、電子デバイスの耐用年数が延びる。
【０１３７】
一般的な説明または例示において上述した作用のすべてを必要とするものではないこと、特定の作用の一部を必要としない場合があること、および、説明されたものに加えてさらなる作用を実現できることに留意されたい。またさらに、作用の各々が記載される順序は、必ずしもそれらが実施される順序とは限らない。本明細書を読んだ後に、当業者は、自らの特定の必要性または要求に対してどの作用を利用できるかを決定することが可能であろう。
【０１３８】
以上の明細書においては、特定の実施形態を参照して本発明を説明した。しかしながら、当業者であれば、特許請求の範囲に記載された本発明の範囲から逸脱することなく、種々の修正および変更を加えることができることが分かる。したがって、本明細書および図面は、制限的な意味ではなく例示的な意味で捉えるべきであり、このような修正のすべては、本発明の範囲に含まれることが意図される。
【０１３９】
いずれか１つまたは複数の利益、１つまたは複数の他の効果、１つまたは複数の問題に対する１つまたは複数の解決法、あるいはこれらのいずれかの組み合わせを、１つまたは複数の特定の実施形態に関して上述した。しかしながら、その１つまたは複数の利益、１つまたは複数の効果、１つまたは複数の問題に対する１つまたは複数の解決法、あるいは、いずれかの利益、効果、もしくは解決法を生じさせるかまたはそれらがより顕著なものとなるようにすることができるいずれか１つまたは複数の要素は、特許請求の範囲のいずれか、またはすべてについての、重要であるか、必要であるか、または不可欠である特徴または要素として解釈すべきではない。
【０１４０】
明確にするために別個の実施形態の文脈で説明した本発明の特定の特徴は、単一の実施形態の中で組み合わせて提供することもできることを認識すべきである。逆に、簡単にするために単一の実施形態の文脈で説明した本発明の様々な特徴は、別々に、またはいずれかの下位の組み合わせで、提供することもできる。さらに、範囲として提示した値への言及は、その範囲内におけるあらゆる値を含むものである。
【図面の簡単な説明】
【０１４１】
【図１】電子デバイス内のピクセル回路を含む回路図である。
【図２】基板上に導電性部材の第１の組を形成した後のアレイの一部の平面図である。
【図３】基板上に導電性部材の第１の組を形成した後のアレイの一部の断面図である。
【図４】絶縁層および導電プラグを形成した後の、図３のアレイの一部の断面図である。
【図５】導電性部材の第２の組を形成した後の、図２および図４のアレイの一部の平面図である。
【図６】導電性部材の第２の組を形成した後の、図２および図４のアレイの一部の断面図である。
【図７】第１および第２の半導体層をパターン形成した後の、図５および図６のアレイの一部の平面図である。
【図８】第１および第２の半導体層をパターン形成した後の、図５および図６のアレイの一部の断面図である。
【図９】第１および第２の半導体層をパターン形成した後の、図５および図６のアレイの一部の断面図である。
【図１０】導電性部材の第３の組を形成した後の、図７から図９までのアレイの一部の平面図である。
【図１１】第２の半導体層の一部をエッチングして第１の半導体層内にチャネル領域を定めた後の、図１０のアレイの一部の断面図である。
【図１２】第２の半導体層の一部をエッチングして第１の半導体層内にチャネル領域を定めた後の、図１０のアレイの一部の断面図である。
【図１３】放射線放出部品または放射線反応部品用の電極を形成した後の、図１１および図１２のアレイの一部の平面図である。
【図１４】放射線放出部品または放射線反応部品用の電極を形成した後の、図１１および図１２のアレイの一部の断面図である。
【図１５】ピクセル駆動回路の少なくとも一部の上に基板構造体を形成した後の、図１３および図１４のアレイの一部の断面図である。
【図１６】実質的に完成した電子デバイスを形成した後の、図１５のアレイの一部の断面図である。
【符号の説明】
【０１４２】
１００  電子デバイス
１２０、１４０、１６０  ピクセル
１２２  選択トランジスタ
１２４  容量電子部品
１２６  駆動トランジスタ
１２８、１４８、１６８  電子部品
１３２、１５２、１７２  データ線
１３４  選択線
１３６、１３８、１５６、１７６  電源線
２２２，２４２，２６２  導電性部材に一部
２３２，２３６，２５２，２５６，２７２，２７６  導電性部材
３００  基板
３２２  黒色層
３２４  導電層
４２２  絶縁層
４２４  導電プラグ  ５２２，５２４，５４２，５６２  導電性部材
６２２  黒色層
６２４  導電層  ７２２，７２４，７４２，７６２  活性領域
８２２  誘電体層
８４２  第１の半導体層
８４４  第２の半導体層
９２２，９２６  端面
１０２２，１０３６，１０４２，１０４４，１０５６，１０７６  導電性部材
１１０２、１２０２  開口部
１１２４，１２２４  物理チャネル長
１３２２  導電性部材
１４２２  絶縁層
１５２２  基板構造体
１６３０  有機層
１６３２  正孔トランスポート層
１６３４  有機活性層
１６６２  リッド（ふた）
１６６４  乾燥剤
１６６６  キャップ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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